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单片机电子时钟设计报告.docx

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电子时钟实验报告

全部代码在文档末尾：51 单片机，LCD1602 液晶显示屏平台下编程实现，可直接编

译运行

一，实验目的................................................. 2

二，实验要求.................................................. 2

三，实验基本原理.............................................. 3

四，实验设计分析.............................................. 3

五，实验要求实现.............................................. 4

A.电路设计................................................. 4

1. 整体设计 ............................................ 5

2. 分块设计 ............................................ 5

输入部分 ........................................... 5

输出部分 ........................................... 5

晶振与复位电路 ..................................... 6

B.程序设计................................................. 6

程序总体设计 .......................................... 6

程序主要模块 .......................................... 6

五.实验总结及感想............................................. 6

一，实验目的

20 世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透

了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同

时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。

现代生活的人们越来越重视起了时间观念，可以说是时间和金钱划上了等号。

对于那些对时间把握非常严格和准确的人或事来说，时间的不准确会带来非常大的

麻烦，所以电子钟是以其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于

集成化而受广大消费的喜爱，得到了广泛的使用。

1. 学习 8051 定时器时间计时处理、按键扫描及 LCD 液晶显示的设计方法。

2. 设计任务及要求利用实验平台上 LCD1602 液晶显示屏，设计带有闹铃功能

的数字时钟

二，实验要求

A.基本要求：

1. 在 LCD1602 液晶显示屏上显示当前日期，时间。

2. 利用按键可对时间及闹玲进行设置，并可显示设置闹玲的时间。闹玲时间到蜂鸣

器发出声响，一分钟后闹铃停止。

B.扩展部分：

1.日历功能（能对年，月，日，星期进行显示，分辨平年，闰年以及各月天数，并

调整）实现年月日时分秒的调整，星期准确的随着日期改变而改变进行显示。

2.定时功能（设定一段时间长度，定时到后，闹铃提示）

C.可扩展部分：

1.闹铃重响功能（闹铃被停止后，以停止时刻开始，一段时间后闹铃重响，且重响

时间的间隔可调）

2．可进行备忘录提示，按照年月日，可在设定的某年某月进行闹铃提示。

三，实验基本原理

利用单片机定时器完成计时功能，定时器 0 计时中断程序每隔中断一次并当作

一个计数，设定定时 1 秒的中断计数初值为 20，每中断一次中断计数初值加 1，当

减到 20 时，则表示 1s 到了，秒变量加 1，同理再判断是否 1min 钟到了，再判断是

否 1h 到了,是否一天到了，是否一个月到了，是否一年到了。

将时间在 LCD 液晶屏上显示，降低了程序的编写难度。LCD 的固定显示特性是

我们省去了数码管的动态扫描显示。

四，实验设计分析

针对要实现的功能，采用AT89S52单片机进行设计，AT89S52 单片机是一款低功

耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4KB在线可编程（ISP）的可反复擦写1000次的Flash

只读程序存储器，器件采用高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS- 51指令

系统及80C51引脚结构。这样，既能做到经济合理又能实现预期的功能。

在程序方面，采用分块设计的方法，这样既减小了编程难度、使程序易于理解，

又能便于添加各项功能。程序可分为闹钟的声音程序、时间显示程序、日期显示程

序，秒表显示程序，时间调整程序、闹钟调整程序、定时调整程序，延时程序等。

运用这种方法，关键在于各模块的兼容和配合，若各模块不匹配会出现意想不到的

错误。

首先，在编程之前必须了解硬件结构尤其是各引脚的用法，以及内部寄存器、

存储单元的用法，否则，编程无从下手，电路也无法设计。这是前期准备工作。第

二部分是硬件部分：依据想要的功能分块设计设计，比如输入需要开关电路，输出

需要显示驱动电路和数码管电路等。第三部分是软件部分：先学习理解 C语言的编程

方法再根据设计的硬件电路进行分块的编程调试，最终完成程序设计。第四部分是

软件画图部分：设计好电路后进行画图，包括电路图和仿真图的绘制。第五部分是

软件仿真部分：软硬件设计好后将软件载入芯片中进行仿真，仿真无法完成时检查

软件程序和硬件电路并进行修改直到仿真成功。第六部分是硬件实现部分：连接电

路并导入程序检查电路，若与设计的完全一样一般能实现想要的功能。最后进行功

能扩展，在已经正确的设计基础上，添加额外的功能！

五，实验要求实现

A.电路设计

1. 整体设计

此次设计主要是应用单片机来设计电子时钟，硬件部分主要分以下电路模块：

显示电路用lcd1602显示，年份，月份，星期，小时、分钟和秒（日），使电路更加

简单。单片机采用AT89S51系列，这种单片机应用简单，适合电子钟设计。

电路的总体设计框架如下：

2. 分块设计

单

输入部分

片

机

模块电路主要分为：输入部分、输出部分、复位和晶振电路。

晶振和复位

输入部分

输入信号主要是各种模式选择和调整信号，由按键开关提供。以下为输入部

分样例：

在本实验中主要用用P3口输入按键信号，还用到了特殊的P0口。对于P0口，由

于其存在高阻状态，为了实现开关功能，给其添加上拉电阻，具体如下图所示：

输出部分

本电路的输出信号LCD的写入命令和写入数据，闹铃脉冲信号。

闹铃由端输出，模块如下：

日期时间由LCD1602输出，模块如下：

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